CN103160192A - 砂纹型聚酯/环氧粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料及其制备方法。它是由下列重量份的原料制成：聚酯树脂（P5040）350-400、环氧树脂（E-12）240-280、消光硫酸钡100-150、准球型硅微粉40-60、改性聚乙烯蜡微粉8-12、有机包膜钛白粉10-15、砂纹剂（SWMBX-30）5-10、安息香4-6、2-苯基咪唑啉5-8、2-甲基咪唑4-6、铁黄5-10、铁红5-10、炭黑10-15。本发明制备出来的粉末涂料具有高硬度、高强度、高耐磨、耐热性好、耐老化性好、固化时间快、环保无污染等优点；固化后的涂膜产生具有砂纹的纹理效果，砂纹细致清晰，分布均匀，给人以视觉舒适感，涂膜综合性能优异。

Description

砂纹型聚酯/环氧粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，具体涉及一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料作为一种环保型涂料，具有无溶剂、低污染、涂装工序简单、涂装效率高等优点。目前普遍使用的粉末涂料固化后表面平坦、呆板、手感差、缺乏立体感。随着粉末涂料工业的迅速发展，人们对各种要涂覆的家电、器材等己经不再满足于单调的光泽或颜色变化的装饰了，美术型粉末涂料由于使涂膜表面具有美观清晰的花纹，给被涂装的器件以美观、多彩的外观，或者使被涂物表面上的缺陷被其纹理效应所掩饰，来提高涂膜的装饰性，得到普通装饰粉末涂料难以达到的装饰效果，因此近年来得到了很大的发展。其中砂纹型粉末涂料则以优秀的外观视感、突出的凹凸触感、优异的物理机械性能以及良好的遮盖效果不断获得人们的青睐。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料及其制备方法，提高人们的视觉感。

本发明采用的技术方案如下：

    一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，它是由下列重量份的原料制成： 

聚酯树脂（P5040） 350-400

环氧树脂（E-12）  240-280

消光硫酸钡        100-150

准球型硅微粉      40-60

改性聚乙烯蜡微粉  8-12

有机包膜钛白粉    10-15

砂纹剂（SWMBX-30）5-10

安息香            4-6

2-苯基咪唑啉      5-8

2-甲基咪唑        4-6

铁黄              5-10

铁红              5-10

炭黑              10-15。

    优选地，一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，它是由下列重量份的原料制成：

聚酯树脂（P5040） 390

环氧树脂（E-12）  260

消光硫酸钡        120

准球型硅微粉      50

改性聚乙烯蜡微粉  10

有机包膜钛白粉    10

砂纹剂（SWMBX-30）10

安息香            5

2-苯基咪唑啉      6

2-甲基咪唑        6

铁黄              10

铁红              10

炭黑              10。

    所述的准球型硅微粉的粒度为400-600目。

    所述的改性聚乙烯蜡微粉由以下方法制得：（1）将聚四氟乙烯微粉、有机膨润土和树木灰烬按质量比3-5:1-2:0.5-1加入高速混合机中混合20-30min，再加入1-2%的月桂醇硫酸钠、2-3%的海藻酸钠和0.5-1%的硅烷偶联剂DL602，在80-90℃水浴中以2000-3000rpm转速搅拌15-20min，得混合物，备用；（2）将聚乙烯蜡加热至95-98℃，待其完全熔化成为熔融液时，加入5-10%的步骤（1）制得的混合物，4000-5000rpm高速剪切10-15min后，将熔融液与160-180℃热压缩空气同时通过喷雾塔的喷嘴，在0.7-1.2MPa压力下喷入0-2℃低温冷冻干燥塔内，使喷嘴喷出的液滴迅速固化，下落进入旋风分离器，收集的平均粒径为10-15μm的粗粒通过气流粉碎机后进入旋风分离器，即得粒径为2-3μm的改性聚乙烯蜡微粉。

    所述的的聚四氟乙烯微粉粒径为2-4μm；所述的有机膨润土粒径为30-40nm。

    所述的有机包膜钛白粉由以下方法制得：在带有高速搅拌器的反应釜中加入100-150份水、5-8份聚丙烯酸钠、4-6份季戊四醇、3-5份十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、2-3份羧甲基纤维素钠，在2000-3000rpm搅拌5-8min，使其混合均匀，再加入100-120份经雷蒙磨粉碎的钛白粉打浆20-30min，停止搅拌，把钛白粉浆料经砂磨机磨浆至粒径达到0.3μm以内，然后将钛白粉浆料在110-120℃下烘烤5-8h，烘干后粉碎研细成粉末即可。

    砂纹型聚酯/环氧粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按配方配比称取定量树脂以及各助剂于粉碎分散机中分散5-10min，块状物料粉碎至粒度小于5mm，使各个组分充分混合均匀；

    （2）将混合均匀的物料经加料器送入螺杆挤出机熔融挤出，挤出机料筒温度为100-110℃，挤出机螺杆温度为70-80℃，挤出机转速为60-70rpm；

    （3）将挤出的物料经压片冷却机压成薄片，并进行冷却，然后将冷却后的薄片物料破碎成较小的片状物料，再将此小薄片送至空气分级磨中进行细粉碎，最后经旋风分离器筛分，除去超细物、杂物、粗粉后得到粒径为40-50μm的粉末涂料。

所述粉末涂料的固化条件为：工件表面温度170-190℃，烘烤15-20min。

本发明的有益效果：

本发明通过涂料配方的优化，不同助剂的相互配合，提高了砂纹粉末涂料的热稳定性、耐划伤抗老化、耐候性等性能，改善了砂纹粉末涂料的综合性能。另外还添加了准球型硅微粉以替代部分硫酸钡，可以有效提高了填料在有机物中的润湿性和亲和性,改善了混合物系统的分散性和流动性，增加了物料的密度和硬度增，强了固化物的机械强度、弹性模量、耐老化性能、耐候性能、耐热性能等。本发明通过对聚乙烯蜡进行改性，可以提高涂料耐磨性、抗划伤性，改善涂料表面细腻度，使涂膜更加爽滑、质感。本发明制备出来的粉末涂料具有高硬度、高强度、高耐磨、耐热性好、耐老化性好、固化时间快、环保无污染等优点；固化后的涂膜产生具有砂纹的纹理效果，砂纹细致清晰，分布均匀，给人以视觉舒适感，涂膜性能优异，耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等有机溶剂各方面的性能指标均很高。

具体实施方式

    一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，它是由下列重量份的原料制成：

聚酯树脂（P5040） 390份

环氧树脂（E-12）  260份

消光硫酸钡        120份

准球型硅微粉      50份

改性聚乙烯蜡微粉  10份

有机包膜钛白粉    10份

砂纹剂（SWMBX-30）10份

安息香            5份

2-苯基咪唑啉      6份

2-甲基咪唑        6份

铁黄              10份

铁红              10份

炭黑              10份。

    其中，所述的准球型硅微粉的粒度为500目。

    所述的改性聚乙烯蜡微粉由以下方法制得：（1）将聚四氟乙烯微粉、有机膨润土和树木灰烬按质量比4:1.5:0.6加入高速混合机中混合25min，再加入2%的月桂醇硫酸钠、2%的海藻酸钠和0.7%的硅烷偶联剂DL602，在90℃水浴中以2000rpm转速搅拌18min，得混合物，备用；（2）将聚乙烯蜡加热至98℃，待其完全熔化成为熔融液时，加入8%的步骤（1）制得的混合物，5000rpm高速剪切10min后，将熔融液与175℃热压缩空气同时通过喷雾塔的喷嘴，在0.9MPa压力下喷入1℃低温冷冻干燥塔内，使喷嘴喷出的液滴迅速固化，下落进入旋风分离器，收集的平均粒径为12μm的粗粒通过气流粉碎机后进入旋风分离器，即得粒径为3μm的改性聚乙烯蜡微粉。

    所述的的聚四氟乙烯微粉粒径为2μm；所述的有机膨润土粒径为30nm。

    所述的有机包膜钛白粉由以下方法制得：在带有高速搅拌器的反应釜中加入120份水、6份聚丙烯酸钠、5份季戊四醇、4份十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、2份羧甲基纤维素钠，在3000rpm搅拌6min，使其混合均匀，再加入100份经雷蒙磨粉碎的钛白粉打浆20min，停止搅拌，把钛白粉浆料经砂磨机磨浆至粒径达到0.3μm以内，然后将钛白粉浆料在110℃下烘烤8h，烘干后粉碎研细成粉末即可。

    砂纹型聚酯/环氧粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按配方配比称取定量树脂以及各助剂于粉碎分散机中分散8min，块状物料粉碎至粒度小于5mm，使各个组分充分混合均匀；

    （2）将混合均匀的物料经加料器送入螺杆挤出机熔融挤出，挤出机料筒温度为105℃，挤出机螺杆温度为80℃，挤出机转速为70rpm；

（3）将挤出的物料经压片冷却机压成薄片，并进行冷却，然后将冷却后的薄片物料破碎成较小的片状物料，再将此小薄片送至空气分级磨中进行细粉碎，最后经旋风分离器筛分，除去超细物、杂物、粗粉后得到粒径为48μm的粉末涂料。

将该粉末涂料采用静电喷涂施工方法喷涂于经喷砂前处理的钢板基材上，平均涂膜厚度为50-70μm，然后使用电热恒温在185℃下烘烤固化16min，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂膜性能。其涂膜性能如下：砂纹细致清晰，分布均匀，附着力≤2级，耐冲撞强度≥40Kg·cm，耐弯曲≤2mm，铅笔硬度≥2H。

Claims (8)

1.一种砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，其特征在于，它是由下列重量份的原料制成： 

聚酯树脂（P5040） 350-400

环氧树脂（E-12）  240-280

消光硫酸钡        100-150

准球型硅微粉      40-60

改性聚乙烯蜡微粉  8-12

有机包膜钛白粉    10-15

砂纹剂（SWMBX-30）5-10

安息香            4-6

2-苯基咪唑啉      5-8

2-甲基咪唑        4-6

铁黄              5-10

铁红              5-10

炭黑              10-15。

2.根据权利要求1所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，其特征在于，它是由下列重量份的原料制成：

聚酯树脂（P5040） 390

环氧树脂（E-12）  260

消光硫酸钡        120

准球型硅微粉      50

改性聚乙烯蜡微粉  10

有机包膜钛白粉    10

砂纹剂（SWMBX-30）10

安息香            5

2-苯基咪唑啉      6

2-甲基咪唑        6

铁黄              10

铁红              10

炭黑              10。

3.根据权利要求1或2所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，其特征在于，所述的准球型硅微粉的粒度为400-600目。

4.根据权利要求1或2所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，其特征在于，所述的改性聚乙烯蜡微粉由以下方法制得：（1）将聚四氟乙烯微粉、有机膨润土和树木灰烬按质量比3-5:1-2:0.5-1加入高速混合机中混合20-30min，再加入1-2%的月桂醇硫酸钠、2-3%的海藻酸钠和0.5-1%的硅烷偶联剂DL602，在80-90℃水浴中以2000-3000rpm转速搅拌15-20min，得混合物，备用；（2）将聚乙烯蜡加热至95-98℃，待其完全熔化成为熔融液时，加入5-10%的步骤（1）制得的混合物，4000-5000rpm高速剪切10-15min后，将熔融液与160-180℃热压缩空气同时通过喷雾塔的喷嘴，在0.7-1.2MPa压力下喷入0-2℃低温冷冻干燥塔内，使喷嘴喷出的液滴迅速固化，下落进入旋风分离器，收集的平均粒径为10-15μm的粗粒通过气流粉碎机后进入旋风分离器，即得粒径为2-3μm的改性聚乙烯蜡微粉。

5.根据权利要求4所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，其特征在于，所述的的聚四氟乙烯微粉粒径为2-4μm；所述的有机膨润土粒径为30-40nm。

6.根据权利要求1或2所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料，其特征在于，所述的有机包膜钛白粉由以下方法制得：在带有高速搅拌器的反应釜中加入100-150份水、5-8份聚丙烯酸钠、4-6份季戊四醇、3-5份十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、2-3份羧甲基纤维素钠，在2000-3000rpm搅拌5-8min，使其混合均匀，再加入100-120份经雷蒙磨粉碎的钛白粉打浆20-30min，停止搅拌，把钛白粉浆料经砂磨机磨浆至粒径达到0.3μm以内，然后将钛白粉浆料在110-120℃下烘烤5-8h，烘干后粉碎研细成粉末即可。

7.一种如权利要求1或2所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）按配方配比称取定量树脂以及各助剂于粉碎分散机中分散5-10min，块状物料粉碎至粒度小于5mm，使各个组分充分混合均匀；

（2）将混合均匀的物料经加料器送入螺杆挤出机熔融挤出，挤出机料筒温度为100-110℃，挤出机螺杆温度为70-80℃，挤出机转速为60-70rpm；

（3）将挤出的物料经压片冷却机压成薄片，并进行冷却，然后将冷却后的薄片物料破碎成较小的片状物料，再将此小薄片送至空气分级磨中进行细粉碎，最后经旋风分离器筛分，除去超细物、杂物、粗粉后得到粒径为40-50μm的粉末涂料。

8.根据权利要求7所述的砂纹型聚酯/环氧粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述粉末涂料的固化条件为：工件表面温度170-190℃，烘烤15-20min。